Причина столь широкого применения рапамицина кроется в свойстве, которое Сехгал заметил, но так и не исследовал: он замедляет процесс клеточного роста и деления. Дэвид Сабатини был одним из немногих ученых, которые подхватили эстафету Сехгала, пытаясь объяснить этот феномен. Понимание рапамицина стало делом всей его жизни. Еще будучи аспирантом, работая с пачкой документов , которые Сехгал сам же и отксерокопировал, Сабатини помог выяснить, как это уникальное соединение действует на клетку. В конце концов он и другие исследователи обнаружили, что рапамицин действует непосредственно на очень важный внутриклеточный белковый комплекс под названием mTOR (произносится "эм-тор"), что означает "механистическая мишень рапамицина".
Почему нас волнует mTOR? Потому что этот механизм оказывается одним из важнейших медиаторов долголетия на клеточном уровне. Мало того, он очень "консервативен", то есть встречается практически во всех формах жизни - от дрожжей до мух, червей и вплоть до нас, людей. В биологии термин "сохранился" означает, что что-то было передано через естественный отбор множеству видов и классов организмов - признак того, что эволюция сочла это очень важным.
Это было удивительно: эта экзотическая молекула, найденная только на изолированном клочке суши посреди океана, действует почти как переключатель, тормозящий очень специфический клеточный механизм, который существует почти во всем живом. Это было идеальное совпадение, и этот факт до сих пор взрывает мой мозг каждый раз, когда я думаю о нем.
Работа mTOR заключается в том, чтобы уравновешивать потребность организма в росте и размножении с доступностью питательных веществ. Когда пищи много, mTOR активируется, и клетка (или организм) переходит в режим роста, вырабатывая новые белки и подвергаясь клеточному делению, что является конечной целью размножения. Когда питательных веществ не хватает, mTOR подавляется, и клетки переходят в режим своеобразной "переработки", расщепляя клеточные компоненты и в целом наводя порядок в доме. Деление и рост клеток замедляются или прекращаются, а размножение приостанавливается, чтобы позволить организму сохранить энергию.
"В какой-то степени mTOR - это как генеральный подрядчик для клетки, - объясняет Сабатини. Он находится в узле длинной и сложной цепи восходящих и нисходящих путей, которые в основном работают вместе, чтобы регулировать метаболизм. Он чувствует присутствие питательных веществ, особенно определенных аминокислот, и помогает собирать белки, необходимые клеточные строительные блоки". По его словам, "mTOR, по сути, палец во всех основных процессах в клетке".
-
9 июля 2009 года в газете The New York Times появилась короткая, но важная научная статья: "Антибиотик задерживает старение в экспериментах с мышами", - гласил заголовок. Зевота. Антибиотиком" был рапамицин (который на самом деле не является антибиотиком), и, согласно исследованию, мыши, которым давали этот препарат, жили в среднем значительно дольше, чем контрольные особи: 13 процентов дольше для самок и 9 процентов для самцов.
История была затеряна на странице A20, но это был потрясающий результат. Несмотря на то что препарат был введен в конце жизни, когда мыши уже были "старыми" (шестьсот дней, что примерно соответствует шестидесятилетнему возрасту человека), он все равно увеличил оставшуюся продолжительность жизни животных на 28 % для самцов и на 38 % для самок. Это было эквивалентно таблетке, которая могла бы заставить шестидесятилетнюю женщину дожить до девяноста пяти лет. Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature, предположили, что рапамицин может увеличить продолжительность жизни " за счет отсрочки смерти от рака, замедления механизмов старения или того и другого". Однако настоящим заголовком исследования стало то, что ни одна другая молекула не способна увеличить продолжительность жизни млекопитающих. Никогда.
Результаты были особенно убедительны, потому что эксперимент проводился тремя разными группами исследователей в трех разных лабораториях с использованием в общей сложности 1 901 генетически разнообразного животного, и результаты были одинаковыми во всех случаях. Более того, другие лаборатории быстро и легко воспроизвели эти результаты, что является относительной редкостью, даже если речь идет о широко разрекламированных открытиях.
Возможно, это покажется вам удивительным, но многие из самых громких исследований, о которых вы читаете в газетах или видите в новостях, никогда не повторяются. В качестве примера можно привести широко разрекламированное в 2006 году исследование, согласно которому вещество, содержащееся в кожице винограда (и в красном вине), ресвератрол, увеличивало продолжительность жизни мышей с избыточным весом. Это породило бесчисленное количество новостных статей и даже -сегмент на канале 60 Minutes о пользе этой удивительной молекулы (и, соответственно, красного вина). Продажи добавок с ресвератролом взлетели до небес. Но другие лаборатории не смогли воспроизвести первоначальные результаты. Когда ресвератрол подвергли таким же тщательным испытаниям, как и рапамицин, в рамках программы Национального института старения по проверке потенциальных антивозрастных средств, он не увеличил продолжительность жизни в такой же разнообразной популяции нормальных мышей.